油气生成lmgPPT课件

《油气生成lmgPPT课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《油气生成lmgPPT课件（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第二章第二章 油气生成油气生成油油气气生生成成理理论论无机无机生成生成有机有机生成生成第二章第二章 油气生成油气生成无机无机生成主要学说生成主要学说碳化物说碳化物说碳化物说碳化物说 门捷列夫门捷列夫门捷列夫门捷列夫. 1876. 18763Fe3FemmC Cn n+4mH+4mH2 2O mFeO mFe3 3OO4 4+C+C3n3nHH8m8m宇宙说宇宙说 索可洛夫索可洛夫索可洛夫索可洛夫. 1889. 1889CO+3HCO+3H2 2 CH CH4 4+H+H2 2OOCOCO2 2+4H+4H2 2 CH CH4 4+2H+2H2 2OO岩浆说岩浆说 库得梁采夫库得梁采夫库得梁采夫

2、库得梁采夫. 1949. 1949第二章第二章 油气生成油气生成无机无机生成主要学说生成主要学说 碳化物说碳化物说碳化物说碳化物说 门捷列夫门捷列夫门捷列夫门捷列夫. 1876. 1876 宇宙说宇宙说宇宙说宇宙说 索可洛夫索可洛夫索可洛夫索可洛夫. 1889. 1889 岩浆说岩浆说岩浆说岩浆说 库得梁采夫库得梁采夫库得梁采夫库得梁采夫. 1949. 1949 高温生成说高温生成说高温生成说高温生成说 库得梁采夫库得梁采夫库得梁采夫库得梁采夫. 1971. 1971 6000-7000MPa6000-7000MPa方解石方解石方解石方解石 石英石英石英石英 六水舄（六水舄（六水舄（六水舄（X

3、i)Xi)盐盐盐盐 甲烷甲烷甲烷甲烷 己烷己烷己烷己烷 1800K1800K 蛇纹石化生油说蛇纹石化生油说蛇纹石化生油说蛇纹石化生油说 耶兰斯基耶兰斯基耶兰斯基耶兰斯基. 1966 1971. 1966 1971 橄榄石橄榄石橄榄石橄榄石 蛇纹石蛇纹石蛇纹石蛇纹石+ +烃类烃类烃类烃类第二章第二章 油气生成油气生成有机生成主要依据有机生成主要依据有机生成主要依据有机生成主要依据 产状产状产状产状 99.9%99.9%油气田在沉积岩中油气田在沉积岩中油气田在沉积岩中油气田在沉积岩中 石油时代分布与有机质分布吻合石油时代分布与有机质分布吻合石油时代分布与有机质分布吻合石油时代分布与有机质分布吻合

4、各油田石油的化学成分不同各油田石油的化学成分不同各油田石油的化学成分不同各油田石油的化学成分不同 光谱特征及特殊的有机成分光谱特征及特殊的有机成分光谱特征及特殊的有机成分光谱特征及特殊的有机成分 V NiV Ni 油田发现的温度比较低油田发现的温度比较低油田发现的温度比较低油田发现的温度比较低 100100 油气生成正在现代湖泊中进行油气生成正在现代湖泊中进行油气生成正在现代湖泊中进行油气生成正在现代湖泊中进行第二章第二章 油气生成油气生成现代油气生成理论认为现代油气生成理论认为: : 保存在沉积物中的有机质保存在沉积物中的有机质在不断埋深的过程中在不断埋深的过程中, , 在细菌、温度等因素的

5、作用在细菌、温度等因素的作用下，经历未成熟、成熟和过成熟等阶段，陆续转化下，经历未成熟、成熟和过成熟等阶段，陆续转化成石油和天然气。成石油和天然气。第第1 1节节 生成油气的原始物质生成油气的原始物质一、沉积有机质及其来源一、沉积有机质及其来源 原始来源：原始来源：活的有机体活的有机体及其在生命活动中的代谢产物（分泌物、及其在生命活动中的代谢产物（分泌物、 排泄物）。排泄物）。 水生低等生物（尤其是藻类）水生低等生物（尤其是藻类）陆生高等植物陆生高等植物浮游动物和高等动物对沉积有机质的贡献浮游动物和高等动物对沉积有机质的贡献相对很小相对很小沉积有机质：随无机质点一道沉积并保存下来的生物残留物质

6、沉积有机质：随无机质点一道沉积并保存下来的生物残留物质生物体的组成（干重生物体的组成（干重% %） 植植 物物蛋白质蛋白质 碳水化合物碳水化合物 脂脂 类类 木质素木质素 云杉木云杉木 1 1 66 66 4 4 29 29 橡树叶橡树叶 6 6 52 52 5 5 37 37 针松叶针松叶 8 8 47 47 28 28 17 17 浮游植物浮游植物23 23 66 66 11 11 0 0 硅硅 藻藻 29 29 63 63 8 8 0 0 石松孢子石松孢子8 8424250500 0动动 物物浮游动物浮游动物 60 60 22 22 18 18 0 0 挠足类挠足类 65 65 25 2

7、5 10 10 0 0 牡牡 蛎蛎 55 55 33 33 12 12 0 0 高等无脊椎动物高等无脊椎动物 70 70 20 20 10 10 0 0 ( 据据Hunt, 1996 )物质物质C CH HS SN NO O碳水化合物碳水化合物44650木质素木质素6350.10.331.6蛋白质蛋白质53711722脂类脂类761212石油石油851310.50.5天然有机物质的平均化学组成天然有机物质的平均化学组成( (重量重量%)%)( 据据Hunt, 1996 )各类有机物质的各类有机物质的 C/N+S+O 原子比原子比:碳水化合物碳水化合物 1:1蛋白质蛋白质 3:1脂类脂类 10:

8、1保存下来的生物有机质平均保存下来的生物有机质平均仅为其原始产量的仅为其原始产量的0.8%左右左右氧化分解氧化分解生化分解生化分解生物吞食生物吞食有机质的沉积有机质的沉积有有 机机 体体 年产量（干重）年产量（干重）10103 3t/kmt/km2 2里里 海海 南加州陆缘海南加州陆缘海 浮游植物浮游植物460 460 560 560 浮游动物浮游动物34 34 44 44 底栖生物底栖生物41 41 19 19 鱼鱼 类类 2 21.31.3经损失后能到沉积物中的经损失后能到沉积物中的（占总量的（占总量的0.6%0.6%） 3.23.23.83.8海洋盆地中有机体的产量海洋盆地中有机体的产量

9、第第1 1节节 生成油气的原始物质生成油气的原始物质二、影响沉积物有机质丰度的主要因素二、影响沉积物有机质丰度的主要因素 生物产率生物产率控制因素包括控制因素包括: 营养供给营养供给、光照强度、温度、掠食生物、光照强度、温度、掠食生物、水化学性质等。水化学性质等。具有较高生物产率的环境：具有较高生物产率的环境： 浅海浅海 （ 生物死亡生物死亡营养原地再循环；河流带入陆源营养）营养原地再循环；河流带入陆源营养） 海水上涌区海水上涌区不同环境有机碳的产率不同环境有机碳的产率海水上涌造成高的生物产率海水上涌造成高的生物产率全球现代沉积碳的分布全球现代沉积碳的分布第第1 1节节 生成油气的原始物质生成

10、油气的原始物质二、影响沉积物有机质丰度的主要因素二、影响沉积物有机质丰度的主要因素 生物产率生物产率控制因素包括控制因素包括: 营养供给、光照强度、温度、掠食生物、营养供给、光照强度、温度、掠食生物、 水化学性质等。水化学性质等。具有较高生物产率的环境：具有较高生物产率的环境： 浅海浅海 （ 生物死亡生物死亡营养原地再循环；河流带入陆源营养）营养原地再循环；河流带入陆源营养） 海水上涌区海水上涌区 保存条件保存条件控制因素包括控制因素包括: 氧化作用强度氧化作用强度、有机质的类型、沉积、有机质的类型、沉积物的堆积速度物的堆积速度第第1 1节节 生成油气的原始物质生成油气的原始物质缺氧带（缺氧带

11、（Anoxic zone）：）：溶解氧含量溶解氧含量 0.5 mL/L (喜氧菌喜氧菌)密度分层密度分层乏氧的底水乏氧的底水滞水滞水盆地盆地 (湖泊湖泊)黑色、还原的沉积物黑色、还原的沉积物微还原至氧化微还原至氧化的沉积物的沉积物氧化的沉积物氧化的沉积物棕褐至白色棕褐至白色大陆架大陆架大陆坡大陆坡大陆隆大陆隆米米最低含氧层最低含氧层海水最低含氧层海水最低含氧层大陆架大陆架大陆坡大陆坡大陆隆大陆隆米米弱弱还原至氧化的沉积物还原至氧化的沉积物黑色、还原的沉积物黑色、还原的沉积物扩展的最低含氧层扩展的最低含氧层O2最低含氧层的扩展最低含氧层的扩展（大洋乏氧事件（大洋乏氧事件,K2、J3、D3）密度分

12、层密度分层表层水流入或流出表层水流入或流出乏氧的水乏氧的水浅浅障壁盆地障壁盆地 (水深水深200m)富含有机质的沉积物富含有机质的沉积物缺氧缺氧充氧充氧充氧充氧缺缺氧氧或或乏乏氧氧障壁障壁深深障壁盆地障壁盆地 (障壁与最低含氧层交切障壁与最低含氧层交切) 水水中中溶解溶解O2的含量的含量高高中中低低上涌上涌高高水流量水流量低水流量低水流量深深障壁盆地障壁盆地 (障壁位于最低含氧层之下障壁位于最低含氧层之下) 沉积速度（厘米沉积速度（厘米/千年）千年）沉积速度与有机质含量的关系沉积速度与有机质含量的关系第第1 1节节 生成油气的原始物质生成油气的原始物质二、影响沉积物有机质丰度的主要因素二、影响

13、沉积物有机质丰度的主要因素 生物产率生物产率控制因素包括控制因素包括: 营养供给、光照强度、温度、掠食生物、营养供给、光照强度、温度、掠食生物、 水化学性质等。水化学性质等。具有较高生物产率的环境：具有较高生物产率的环境： 浅海浅海 （ 生物死亡生物死亡营养原地再循环；河流带入陆源营养）营养原地再循环；河流带入陆源营养） 海水上涌区海水上涌区 保存条件保存条件控制因素包括控制因素包括: 氧化作用强度、有机质的类型、沉积氧化作用强度、有机质的类型、沉积物的堆积速度物的堆积速度 稀释作用稀释作用 沉积物堆积速度（米沉积物堆积速度（米/百万年）百万年）过过快速堆积造成的快速堆积造成的“稀释作稀释作用

14、用”三、沉积有机质中的三、沉积有机质中的干酪根干酪根（一）干酪根（一）干酪根（KerogenKerogen）Kerogen：泛泛指指现现代代沉沉积积物物和和古古代代沉沉积积岩岩中中不不溶溶于于一一般般有有机机溶溶剂剂的的沉沉积积有有机质机质。常常温温常常压压下下不不溶溶于于有有机机溶溶剂剂的的固固体体有有机机质质，但但在在热热解解或或加加氢氢分解产生烃类物质。分解产生烃类物质。HuntHunt（19791979）：沉沉积积岩岩中中所所有有不不溶溶于于非非氧氧化化性性的的酸酸、碱碱和和非非极性溶剂的分散有机质。极性溶剂的分散有机质。岩岩石石中中可可溶溶于于有有机机溶溶剂剂的的部部分分称称沥青沥青

15、（bitumen）。）。（二）元素组成（二）元素组成 C为主，为主，H、O次之，少量次之，少量S、N等。等。C C：H H：O O：N77N77：7 7：1111：2 2成分结构复杂的成分结构复杂的高分子聚合物高分子聚合物。占沉积有机质的占沉积有机质的80-90%80-90%。细软粉末，暗棕到黑色。细软粉末，暗棕到黑色。 干酪根是地球上有机质分布最广泛的形式，是干酪根是地球上有机质分布最广泛的形式，是煤和液态石油的煤和液态石油的1,0001,000倍倍和非和非储集岩岩石中分散天然沥青的储集岩岩石中分散天然沥青的5050倍（倍（HuntHunt，19721972；TissotTissot Wel

16、teWelte，19781978）。）。 干酪根是最主要的原始成烃物质，但并非原始成烃物质的全部。干酪根是最主要的原始成烃物质，但并非原始成烃物质的全部。应该说应该说形成油气的原始物质是沉积有机质，而不仅是干酪根形成油气的原始物质是沉积有机质，而不仅是干酪根。（三）结构（三）结构复杂，环状结构，三维网状系统，由多个核被复杂，环状结构，三维网状系统，由多个核被桥键和官能团连接而成。桥键和官能团连接而成。 （四）类型（四）类型1 光学分类光学分类透射光下透射光下：藻质、无定形、草质、木质、煤质：藻质、无定形、草质、木质、煤质反射光下反射光下：腐泥组、壳质组、镜质组、惰质组：腐泥组、壳质组、镜质组、

17、惰质组2 化学分类化学分类由由C H O含量组成不同，可分为三类：含量组成不同，可分为三类：型型干干酪酪根根：单单细细胞胞藻藻类类（海海藻藻）残残体体组组成成，富富含含脂脂类类化化合合物物，H/C高高，O/C低低，含含大大量量脂脂肪肪族族烃烃结结构构（链链式式结结构构为为主主），少少环环芳芳烃烃和和含含氧氧官官能能团团 ， 生生 成成 液液 态态 石石 油油 潜潜 力力 大大 ， 油油 页页 岩岩 属属 此此 类类 。 典典 型型 腐腐 泥泥 质质 类类 型型（sapropelicsapropelic）。）。最大转化率最大转化率 8080。 型型干干酪酪根根：源源于于富富木木质质素素和和碳碳水

18、水化化合合物物的的高高等等陆陆源源植植物物碎碎屑屑形形成成的的，H/CH/C低低，O/CO/C高高，多多环环芳芳香香烃烃结结构构为为主主，生生油油潜潜力力小小，天天然然气气的的主主要要母母质质。典型腐殖质类型（典型腐殖质类型（humichumic）。）。最大转化率最大转化率 3030。 型型干干酪酪根根：介介于于、之之间间，过过渡渡性性，来来源源于于海海洋洋飘飘浮浮植植物物及及浮浮游游动动物物，具多环饱和烃结构。生油气潜能介于二者之间。类脂型（具多环饱和烃结构。生油气潜能介于二者之间。类脂型（liptimiticliptimitic）。）。我我国国陆陆相相盆盆地地统统计计 ( (王王铁铁冠冠)

19、 )： 型型干干酪酪根根占占22.9%22.9%， 型型干干酪酪根根占占48.5%48.5%，型干酪根占型干酪根占28.6%28.6%。 主要内容主要内容生成油气的原始物质生成油气的原始物质沉积有机质及其来源沉积有机质及其来源影响沉积物有机质丰度的主要因素影响沉积物有机质丰度的主要因素沉积有机质中的干酪根沉积有机质中的干酪根第二节第二节 促使有机质向油气转化的因素促使有机质向油气转化的因素 沉沉积有机有机质向油气演化的向油气演化的过程是有机程是有机质不断的不断的去氧、加氢、富集碳去氧、加氢、富集碳的的过程程。 细菌、菌、温度、温度、时间、催化催化剂、放射性。、放射性。 （一）细菌（一）细菌包括

20、：包括：喜氧细菌喜氧细菌通氧细菌通氧细菌厌氧细菌厌氧细菌在在隔隔氧氧条条件件下下，有有机机质质的的大大分分子子被被分分解解，O O N N S S被被分分离离，使使C C H H富富集集有有机机化合物化合物分解、聚合分解、聚合稳定干酪根，伴有部分甲烷、稳定干酪根，伴有部分甲烷、COCO2 2、H H2 2，H H2 2S S 在早期在早期阶段段作用作用显著。著。 第二节第二节 促使有机质向油气转化的因素促使有机质向油气转化的因素 （二）（二）温度与时间温度与时间埋埋藏藏加加大大，地地温温增增高高，沉沉积积有有机机质质热热分分解解石石油油（最最有有效效、最最持持久久的的作作用因素）用因素）1 1

21、 作用机理作用机理两个实验：两个实验：（1 1）页岩中的不溶有机质（干酪根）页岩中的不溶有机质（干酪根）-加热加热烃类产物（低分子烷烃）；烃类产物（低分子烷烃）；（2 2）现代海洋沉积物的干酪根现代海洋沉积物的干酪根加热加热挥发性产物，液态、固态产物挥发性产物，液态、固态产物结论：结论：（1 1）不溶有机质不溶有机质热力作用热力作用烃类；烃类；（2 2）随温度增加，其产物有规律变化，随温度增加，其产物有规律变化，T T达一定时，气态产物首先产出；达一定时，气态产物首先产出；一般地，相同时间，温度愈高，生成石油愈多。一般地，相同时间，温度愈高，生成石油愈多。 ConnanConnan（康南）的康

22、南）的结论： 第二节第二节 促使有机质向油气转化的因素促使有机质向油气转化的因素 表明：表明：lntlnt与与1/T1/T呈直线关系，呈直线关系，即反应时即反应时间的自然对数与绝对温度成反比直线关间的自然对数与绝对温度成反比直线关系系（图（图2-122-12，表，表2-52-5）。）。 故，故，地温梯度高的沉积盆地，油气资源较地温梯度高的沉积盆地，油气资源较丰富丰富。松松辽盆地盆地 3.13.14.8/100m4.8/100m；加瓦加瓦尔尔油田油田（中（中东） 5.1/100m5.1/100m世界第一大油田。世界第一大油田。 生油门限生油门限：随着埋藏深度的增大，当温：随着埋藏深度的增大，当温

23、度升高到一定数值，有机质开始大量转度升高到一定数值，有机质开始大量转化成石油的温度，或称化成石油的温度，或称成熟温度成熟温度。达到。达到门限温度的深度叫门限温度的深度叫成熟点成熟点。( (图图2-132-13）生油窗生油窗：主要生油期：主要生油期一般地，一般地，5050120120作作为石油石油门限温度范限温度范围。（。（60-6560-65居多）居多） 不不同同沉沉积积盆盆地地，不不同同层层位位，生生油油门门限限温温度不同度不同。与有机质类型、埋藏时间有关与有机质类型、埋藏时间有关。时间与温度相互补偿时间与温度相互补偿。温度是温度是转化化过程的决定作用。程的决定作用。 2 2 时间时间- -

24、温度指数（温度指数（TTITTI）假假设设：成成熟熟度度与与时时间间呈呈线线性性变变化化关关系系，与温度成指数变化关系。与温度成指数变化关系。则： 应用：应用：（1 1）研研究究成成熟熟度度，确确定定特特定定层层位位的的油油气气保保存状态；存状态；（2 2）确定有利生油气区范围；）确定有利生油气区范围；（3 3）确定石油生成确定石油生成时间，对圈圈闭评价；价； （三）催化剂（三）催化剂（CatalystCatalyst） 催化剂催化剂: : 能能加快化学反加快化学反应的进程而本身不参加化学反应的物质。的进程而本身不参加化学反应的物质。破坏反应物的原始结构，使分子重新分布破坏反应物的原始结构，使

25、分子重新分布，形成，形成稳定的定的烃类物物质 （1）粘粘土土矿矿物物（吸吸附附性性）：蒙蒙脱脱石石比比表表面面大大，催催化化能能力力最最强强；伊伊利利石石次次之；高岭石最弱；之；高岭石最弱； （2）酵素酵素：由动植物，微生物产生，在有机质分解早期有重要意义。：由动植物，微生物产生，在有机质分解早期有重要意义。第二节第二节 促使有机质向油气转化的因素促使有机质向油气转化的因素 第二节第二节 促使有机质向油气转化的因素促使有机质向油气转化的因素 在在250250下油酸的热催化产物下油酸的热催化产物催化剂催化剂: :油酸油酸 烃类产烃类产率率（% %） 各类烃所占的百分比各类烃所占的百分比 饱和烃饱

26、和烃 单核芳烃单核芳烃 双核芳烃双核芳烃 31 31 36 36 18 18 53 53 29 29 21 21 20 20 28 28 54 54 18 18 第二节第二节 促使有机质向油气转化的因素促使有机质向油气转化的因素 根据已有的实验资料外推，用根据已有的实验资料外推，用高活力催化剂在高活力催化剂在100100下裂解下裂解正十六烷只需要几个月，若用正十六烷只需要几个月，若用低活力催化剂则需要低活力催化剂则需要10001000年，年，而不用催化剂单纯的热解所需而不用催化剂单纯的热解所需时间已超过了地球的年龄时间已超过了地球的年龄正十六烷热裂解和催化裂解所需要的时间正十六烷热裂解和催化裂

27、解所需要的时间 ( (据据Goldstein,1980)Goldstein,1980)主要内容主要内容生成油气的原始物质生成油气的原始物质沉积有机质及其来源沉积有机质及其来源影响沉积物有机质丰度的主要因素影响沉积物有机质丰度的主要因素沉积有机质中的干酪根沉积有机质中的干酪根促使有机质向油气转化的因素促使有机质向油气转化的因素细菌细菌细菌细菌温度与时间温度与时间温度与时间温度与时间催化剂催化剂催化剂催化剂第三节第三节 有机质演化与成烃模式有机质演化与成烃模式 一、一、未成熟未成熟阶段段 温度温度：10106060。主要作用因素主要作用因素: : 生物化学作用生物化学作用（细菌、酵素）（细菌、酵素

28、）有机质演化过程有机质演化过程: : 在在还原原环境境中中，沉沉积有有机机质被被部部分分分分解解，产生生COCO2 2、CHCH4 4、NHNH3 3、H H2 2S S、H H2 2O O等等; ;同同时时形形成成更更为为稳稳定定的干酪根。的干酪根。 从生物有机质从生物有机质-干酪根形成过程示意图干酪根形成过程示意图 主要烃类产物主要烃类产物：生物化学生物化学甲烷甲烷正烷烃的碳原子数和分子量递减，生物烃所带来的奇碳优势被新生烃所冲淡直至消失；环正烷烃的碳原子数和分子量递减，生物烃所带来的奇碳优势被新生烃所冲淡直至消失；环烷烃和芳香烃的碳原子数和环数减少，分布曲线由双峰型变为单峰型烷烃和芳香烃

29、的碳原子数和环数减少，分布曲线由双峰型变为单峰型二、二、成熟成熟阶段段温度温度：60-18060-180。主要作用因素主要作用因素：热降解：热降解作用。作用。（催化剂、温度）（催化剂、温度）有有机机质质演演化化过过程程：干干酪酪根根在在热热力力作作用用下下逐逐步步向向油油气气转转化化。随随温温度度持持续续增增高高，生生油油反反应应的的速速度度和和生生油油量量显显著著增增大大，直直至至达达到到生生油油高高峰峰。此此后后，生生油油量量开开始始明明显显减减少少，生生气气量量相相应应迅迅速速增增大大。至至约约180180后后，干干酪酪根根的的生生油油潜潜力力枯枯竭竭，只只能生成气态烃类。能生成气态烃类

30、。右图说明：有机质各组成随深度的变化右图说明：有机质各组成随深度的变化( (据据B.Durand,1980)B.Durand,1980)1-CO1-CO2 2+H+H2 2O; 2-O; 2-油油; 3-; 3-湿气湿气; 4-; 4-甲烷甲烷; 5-; 5-胶质胶质+ +沥沥青质青质; 6-; 6-不溶于有机溶剂的有机质不溶于有机溶剂的有机质; 7-; 7-可溶于碱可溶于碱的有机质的有机质; 8-; 8-可溶于酸的有机质可溶于酸的有机质; ; 虚线表示这些虚线表示这些组成可能叠置组成可能叠置 三、三、过成熟过成熟阶段段有有机机质转化化末末期期。此此阶段段已已生生成成的的液液态烃和和重重质气气

31、态烃强强烈烈分分解解，转变成成最最稳定的甲定的甲烷，以及碳，以及碳质残渣（碳残渣（碳沥青或石墨）。青或石墨）。 第三节第三节 有机质演化与成烃模式有机质演化与成烃模式 温度温度：180-250180-250。主要内容主要内容生成油气的原始物质生成油气的原始物质沉积有机质及其来源沉积有机质及其来源影响沉积物有机质丰度的主要因素影响沉积物有机质丰度的主要因素沉积有机质中的干酪根沉积有机质中的干酪根促使有机质向油气转化的因素促使有机质向油气转化的因素细菌细菌温度与时间温度与时间催化剂催化剂 有机质演化与成烃模式有机质演化与成烃模式有机质演化与成烃模式有机质演化与成烃模式 未成熟阶段未成熟阶段未成熟阶

32、段未成熟阶段 成熟阶段成熟阶段成熟阶段成熟阶段 过成熟阶段过成熟阶段过成熟阶段过成熟阶段第四节第四节 烃源岩及其评价烃源岩及其评价 烃源岩烃源岩（source rocksource rock）：）：曾经生成并排出足以形成工业数量油气的岩石曾经生成并排出足以形成工业数量油气的岩石。 （Hunt 19791979 ）(有效烃源岩有效烃源岩)张厚福：能够生成石油和天然气的岩石。张厚福：能够生成石油和天然气的岩石。 生油层生油层：由生油岩组成的地层。：由生油岩组成的地层。 生生油油气气层层系系：在在一一定定地地质质时时期期内内具具有有相相同同岩岩性性、岩岩相相特特征征的的若若干干生生油油层层与与其间非

33、生油层的组合，称生油层系。其间非生油层的组合，称生油层系。 生油区生油区( (油油/ /气源区气源区) )：盆地内生油：盆地内生油层系分布的区域。系分布的区域。 第四节第四节 烃源岩及其评价烃源岩及其评价 一、烃源岩一、烃源岩的岩石的岩石类型及特征型及特征 1 1、 粘土岩类烃源岩粘土岩类烃源岩 1 1）岩类：泥岩（）岩类：泥岩（mudstonemudstone）、）、页岩（页岩（shaleshale）、）、粘土岩（粘土岩（clay rockclay rock） 2 2）特征：特征： - 颜色较暗，以灰色、灰黑色、灰绿色为主（有机质丰富）。颜色较暗，以灰色、灰黑色、灰绿色为主（有机质丰富）。

34、- 生物化石丰富，沉积环境安静、缺氧，水体稳定。生物化石丰富，沉积环境安静、缺氧，水体稳定。 - 富含分散状原生富含分散状原生黄铁矿黄铁矿，水平，水平层理。理。 2 2、 碳酸盐岩类烃源岩碳酸盐岩类烃源岩 1 1）岩岩类类：石石灰灰岩岩（limestonelimestone），生生物物灰灰岩岩（biosparitebiosparite），泥泥灰灰岩岩（micritemicrite）。）。 2 2）特征：特征：- 岩性主要为低能环境下形成的隐晶粉晶灰岩。岩性主要为低能环境下形成的隐晶粉晶灰岩。 - - 颜色较深，多为灰色、深灰色、褐灰色。颜色较深，多为灰色、深灰色、褐灰色。 - - 含生物化石丰

35、富，含原生黄含生物化石丰富，含原生黄铁矿。 二二 烃源岩烃源岩的地球化学指的地球化学指标 1 1 有机质丰度指标有机质丰度指标 1)1) 总总有有机机碳碳（Total Total Organic Organic Carbon Carbon TOCTOC）：单单位位重重量量的的干干岩岩石石中中有有机碳的重量百分数。机碳的重量百分数。（也称残余（也称残余/剩余有机碳剩余有机碳)。 可作为筛选烃源岩和评价生油气能力的指标可作为筛选烃源岩和评价生油气能力的指标 粘土岩类的有机碳含量高于碳酸盐岩类粘土岩类的有机碳含量高于碳酸盐岩类： 对有机质的吸附能力不同对有机质的吸附能力不同; 碳酸盐岩的晶析作用和成

36、岩作用。碳酸盐岩的晶析作用和成岩作用。第四节第四节 烃源岩及其评价烃源岩及其评价 烃源岩的烃源岩的TOCTOC下限下限: 0.5%: 0.5% 好的烃源岩好的烃源岩TOC 1-2%TOC 1-2%2 2）氯仿沥青氯仿沥青“A”A”和总烃含量和总烃含量（HCHC） 氯仿沥青氯仿沥青“A”A”：指岩石中可抽提有机指岩石中可抽提有机质的含量；的含量； 总烃含量总烃含量：包括：包括沥青青“A”A”饱和和烃和芳香和芳香烃组分含量的分含量的总和。和。 我我国国陆陆相相中中新新生生代代淡淡水水- -半半咸咸水水沉沉积积生生油油岩岩平平均均-0.1-0.10.30.3；非生油岩非生油岩0.01%0.01%。总

37、烃含量：平均含量：平均550-180010550-180010-6-6；下限：；下限：1001010010-6-6 第四节第四节 烃源岩及其评价烃源岩及其评价 2 2、 有机质的类型有机质的类型 不同类型的干酪根生烃潜力不同。不同类型的干酪根生烃潜力不同。3 3、 有机质的成熟度指标有机质的成熟度指标 成成熟熟度度表表示示沉沉积有有机机质向向石石油油转化的化的热演化程度。演化程度。 1 1） 镜镜 质质 体体 反反 射射 率率 （ o o） VitriniteVitrinite reflectance reflectance第四节第四节 烃源岩及其评价烃源岩及其评价 镜质体镜质体: :富氢的显

38、微组分富氢的显微组分; ;干酪干酪根的基本成分为镜质体碎片和根的基本成分为镜质体碎片和非晶质有机物。非晶质有机物。Ro与有机质演化的阶段之间存在以下对应关系：与有机质演化的阶段之间存在以下对应关系：未成熟阶段未成熟阶段 Ro 0.5%成熟阶段成熟阶段 主生油带主生油带 Ro 2.0% 2 2）热变指数热变指数（TAITAI）Thermal alternation indexThermal alternation index 按有机残体（孢粉、藻类）的颜色提出热变指数的按有机残体（孢粉、藻类）的颜色提出热变指数的5 5个等级。个等级。 石油、湿气和凝析气生成石油、湿气和凝析气生成阶段的段的TAI

39、TAI介于介于2.5-3.72.5-3.7。 3 3）KerogenKerogen颜色颜色及及H/CH/CO/CO/C原子比关系原子比关系 随着随着热成熟作用成熟作用加深加深 干酪根干酪根颜色色 由黄色由黄色-暗褐色暗褐色-黑色黑色 H/CH/C比、比、O/CO/C比比 均逐步变小均逐步变小第四节第四节 烃源岩及其评价烃源岩及其评价 主要内容主要内容生成油气的原始物质生成油气的原始物质沉积有机质及其来源沉积有机质及其来源影响沉积物有机质丰度的主要因素影响沉积物有机质丰度的主要因素沉积有机质中的干酪根沉积有机质中的干酪根促使有机质向油气转化的因素促使有机质向油气转化的因素细菌细菌温度与时间温度与时间催化剂催化剂有机质演化与成烃模式有机质演化与成烃模式未成熟阶段未成熟阶段成熟阶段成熟阶段过成熟阶段过成熟阶段 烃源岩及其评价烃源岩及其评价烃源岩及其评价烃源岩及其评价 烃源岩的岩石类型及特征烃源岩的岩石类型及特征烃源岩的岩石类型及特征烃源岩的岩石类型及特征 烃源岩的地球化学指标烃源岩的地球化学指标烃源岩的地球化学指标烃源岩的地球化学指标思考题思考题教材教材P100 212 212